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Ms.C. Blga. Mara Teresa Valderrama RojasMs.C. Blga. Mara Teresa Valderrama Rojas

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A g u aA g u a!resente en la "ierra desde

#ace ms de 3.$$$ millones

de aos. considerada como el

lquido de la vida por ser

el componente %undamental

y mayoritario de la materia

&i&iente, pues entre el '( y el

)(* del peso de la mayor

parte de las %ormas &i&as es

a+ua. esencial para la

estructura y metabolismo de

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al.

epresenta en peso entre el ($* y )(* de

todos los sistemas biol-+icos %uncionales, es

mas abundante en los or+anismos o en las

clulas componentes de los or+anismos

-&enes disminuye cuantitati&amente con

la edad a pesar de que la materia &i&a, por

su naturale0a coloidal procura far la mayor

cantidad posible. En el ser #umano el a+ua

constituye un 1$* de nuestro peso corporal.

El ser #umano solo puede &i&ir de tres a

cuatro d2as sin tomar a+ua.

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GENERALIDADESGENERALIDADES

El agua es uno de los cuatro elementos que el filsofo griego Aristteles habadefinido como constituente del uni!erso.

El agua era considerada como una sustancia sim"le hasta el siglo #$III. En el a%o

&'(& el quimico teologo ingles )ose"h *riestle reali+o su sintesis "or combustin de

hidrgeno. Dos a%os m,s tarde los cientficos Antoine Laurent La!oisier -enr

a!endish demostraron que el agua estaba formado "or hidrogeno o/geno. 0,s

tarde1 el qumico franc2s Louis )ose"h Ga Lussac el sabio *rusiano Ale/ander $on

humboldt demostraron que el cociente de !ol3menes hidrgeno4o/geno !ala 5 lo cual

condu6o finalmente a la formula molecular -57.

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Imprescindible para la existencia de la vida en el planeta.

Los organismos se han adaptado al ambiente acuoso yhan desarrollado sistemas que les permiten aprovecharsus inusitadas propiedades

Todos los seres vivos, independiente del medio en queviven, aire, suelo, mares, lagos, etc., necesitan al menos deun mnimo de humedad. Tan importante como el disponerde las cantidades mnimas imprescindibles para la vida,

est el requerimiento de una adecuada calidad paradesarrollar los procesos de reproduccin y crecimientoinherentes a ella.

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Es una sustancia qumica que tiene propiedades muy

peculiares, una de ellas es su gran poder de disolver, se leha llamado El solvente !niversal , es por ello que casinunca encontramos una agua "ura.

#ormalmente se clasi$ica seg%n suorigen y las sustancias que tiene ensolucin&'

(gua super$icial (gua de ro.

(gua de po)o. (gua de lagos y lagunas (gua de mar. (gua de lluvia.

(gua destilada

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El agua dulce que poseemos en un *+ corresponde aagua atrapada en glaciares y nieves eternas, en un -est constituida por aguas subterrneas y una cantidad nosuperior al ,/ se encuentra en $orma de ros y lagos que

son y han sido nuestra principal $uente de agua para la viday el desarrollo de la civili)acin. 0onstituyen no ms del.- del agua dulce del planeta

(lrededor del +1, corresponde a agua salada que seencuentra en mares y oc2anos

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EL AG8A

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La $orma en que estas mol2culas seunen entre s determinar la $ormaen que encontramos el agua ennuestro entorno& lquidos, en lluvias,ros, oc2anos, lagos, etc.,slidos ent2mpanos y nieves o gaseoso enlas nubes.

ESTRUCTURAESTRUCTURA

3u naturale)a se compone de trestomos, dos de oxgeno que unidosentre s $orman una mol2cula de agua,456, la unidad mnima en que 2sta sepuede encontrar.

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7(ccin disolvente

7Elevada $uer)a de cohesin

7Elevada $uer)a de adhesin

78ran calor espec$ico

7Elevado calor de vapori)acin

"ropiedades $isicoqumicas"ropiedades $isicoqumicas

"osee unas extraordinariaspropiedades fsicas y qumicas quela hacen responsables de su importancia biolgica

http://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htm

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1. Accin disolvente1. Accin disolvente

La caacidad disolventees la responsable de dos$unciones&

Medio donde ocurren las reacciones del meta!olismo

Sistemas de transorte

El agua es el lquidoque ms sustanciasdisuelve, por esodecimos que es el

disolvente universal.Esta propiedad, talve) la ms importantepara la vida

http://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htm

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Accin disolventeAccin disolvente

0apacidad para $ormaruentes de "idrgeno conotras sustancias que puedenpresentar grupos polares ocon carga inica 9 alcoholes,a)%cares con grupos R#$% ,aminocidos y protenas congrupos que presentan cargas

& y # , lo que da lugar adisoluciones moleculares.

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Accin disolventeAccin disolvente

En el caso de lasdisoluciones inicas losiones de las sales sonatrados por los dipolosdel agua, quedando

atrapados y recubiertosde mol2culas de agua en$orma de ioneshidratados o solvatados

Tambi2n las mol2culas de agua pueden disolver a sustanciassalinas que se disocian $ormando disoluciones inicas

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'.'. ElevadaElevada(uer)a de co"esin(uer)a de co"esin

Los puentes de hidrgeno mantienen las mol2culas deagua $uertemente unidas, $ormando una estructuracompacta que la convierte en un lquido casi

incomrensi!le

(l no poder comprimirse puede $uncionar en algunos

animales como un es*ueleto "idrost+tico, comoocurre en algunos gusanos per$oradores capaces deagu:erear la roca mediante la presin generada por suslquidos internos

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,. Elevada (uer)a de ad"esin,. Elevada (uer)a de ad"esin

Esta en relacin con lospuentes de hidrgenoque se establecen entre las mol2culas de aguay otras mol2culas polares y es responsable,:unto con la cohesin del llamado $enmeno delacailaridad.

0uando se introduce un capilaren un recipientecon agua, 2sta asciende por el capilar como sitrepase agarrndose por las paredes, hastaalcan)ar un nivel superior al del recipiente,donde la presin que e:erce la columna de

agua , se equilibra con lapresin capilar. ( este$enmeno se debe en parte la ascensin de lasavia !rutadesde las races hasta las ho:as, atrav2s de los vasos le;osos.

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-. ran calor esec(ico-. ran calor esec(ico

Esta propiedad est en relacin con los puentesde hidrgeno que se $orman entre las mol2culas

de agua. El agua puede absorber grandes cantidades decalor que utili)a para romper los p.de h. por loque la temperatura se eleva muy lentamente,

permitiendo que el citoplasma acuoso sirva deproteccin ante los cambios de temperatura. (sse mantiene la temperatura constante.

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/.#Elevado calor de vaori)acin/.#Elevado calor de vaori)acin

7 3irve el mismo ra)onamiento, tambi2n los p.deh. son los responsables de esta propiedad. "ara

evaporar el agua , primero hay que romper lospuentes y posteriormente dotar a las mol2culasde agua de la su$iciente energa cin2tica parapasar de la $ase lquidaa la gaseosa.

"ara evaporar un gramo de agua se precisan 0.

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."or tener mol2culas dipolares, el agua es un gran mediodisolvente de compuestos inicos, como las salesminerales, y de compuestos covalentes polares como losgl%cidos.

Elevada constante diel2ctricaElevada constante diel2ctrica

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Ioni)acin del aguaIoni)acin del agua

? @isociacin del agua

? "roducto inico del agua

? 0oncepto de p4

? 3istemas tampn

http://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htm

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0isociacin del agua0isociacin del agua

El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones,por lo que en realidad se puede considerar una me)clade7agua molecular 94'6 A

7protones hidratados 94,6B A e7iones hidroxilo 964CA

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En realidad esta disociacin es muy dbil en el aguapura, y as elproducto inico del aguaa 25 es

Este producto inico es constante. Como en el agua pura laconcentracin de hidrogeniones y de hidroxilos es la misma,significa que la concentracin de hidrogeniones es de 1 x 10 -.

p!como el logaritmo cambiado de signo de la concentracin dehidrogeniones. Segn sto:disolucin neutra p! " disolucin !cida p! # disolucin b!sica p! $ En general hay que decir que la "ida se desarrolla a "alores de p#prximos a la neutralidad.

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Los organismos vivos no soportan variaciones del %mayores de unas d2cimas de unidad y por eso han

desarrollado a lo largo de la evolucin sistemas detamno buffer, que mantienen el p4 constantemediante mecanismos "omeost+ticos

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7 3i aumenta la concentracin de hidrogeniones en elmedio por cualquier proceso qumico, el equilibrio sedespla)a a la derecha y se elimina al exterior el excesode 06'producido.

7 3i por el contrario disminuye la concentracin dehidrogeniones del medio, el equilibrio se despla)a a la

i)quierda, para lo cual se toma 06'del medio exterior

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Los sistemas tampn consisten en unpar cido-baseconjugadaque act%an como dador y aceptor de protonesrespectivamente.

El tamn !icar!onatoes com%n en los lquidosintercelulares, mantiene el p4 en valores prximos a /,=,gracias al equilibrio entre el in !icar!onato y el +cidocar!nico, que a su ve) se disocia en dixido decarbonoy agua&

Sistemas de tamnSistemas de tamn

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Dunciones biolgicasDunciones biolgicas

7 Las $unciones del agua se relacionan ntimamente con laspropiedades anteriormente descritas. 3e podran resumir en lossiguientes puntos

7 Soorteo medio donde ocurren las reacciones metablicas

7 Amortiguadort2rmico7 Transortede sustancias

7 u!ricante, amortiguadora del roce entre rganos

7 Davorece la circulacin y turgencia

7 @a (le2i!ilidady elasticidad a los te:idos

7 "uede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo,

aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.

http://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htmhttp://www.lafacu.com/apuntes/biologia/el_agua/default.htm

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AU3$S 0AT$S 4M5$RTA3TES6

El ser humano utili)a un promedio de 5 litros diariosde agua para di$erentes actividades y consumo.

El agua en los seres humanos representa entre un*

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Esmalte dentario 7.'Esmalte dentario 7.'

Es*ueletoEs*ueleto ''.77''.77

Cora)nCora)n 89.,89.,

Ri:nRi:n ;,.7;,.7

CartlagoCartlago //.77//.77

%gado%gado 87.7787.77

SangreSangre 89.7789.77

i*uido ce(alorra*udeoi*uido ce(alorra*udeo 99.7799.77

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En algunos animales como la medusa de mar, el agua constituye el++ de su peso, mientras que en algunos insectos no alcan)a a

ms del =Los vegetales contienen alrededor de un +

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7antener la humedad en los pulmones a $in de que se realice larespiracin.

7Lubricar y limpiar la super$icie de los o:os con las lagrimasF y de lacavidad bucal con la saliva.

7La saliva al humedecer la lengua nos permite sentir los sabores de losalimentos.

7@esintoxicar nuestro organismo por medio de la transpiracin y orina.

7En la generacin de energa y te:idos, como m%sculos y huesos, a partirde los alimentos ingeridos, producimos una cantidad de sustancias que elcuerpo no utili)a o no es capa) de utili)ar, y que son eliminadas por laorina y transpiracin, evitando as que estas se acumulen provocandoen$ermedades.

7Gegular la temperatura del organismo, a modo de termostato corporal.

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El agua desempe;a un papel $undamental en la estructura del cuerpo. Lacantidad de agua es proporcionalmente mayor en algunos te:idos, como lasangre y el cerebroF es menor en los m%sculos y es mnima en los te:idosadiposos.

El agua puede estar en $orma combinada en el protoplasma de las c2lulas,como en los geles coloidales o intercelularmente, como verdaderassoluciones. Los procesos vitales se llevan a cabo en el medio acuoso de lasc2lulas y en las sustancias intercelulares.

La cantidad de agua en el organismo vara con la edad. El sexo y laadiposidad. 0ompone alrededor del

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Hsmosis y $enmenos osmticosHsmosis y $enmenos osmticos

7 $smosis&7 tipo de di$usin pasiva caracteri)ada por el

paso del agua 9 disolvente A a trav2s de lamembrana semipermeable desde lasolucin ms diluida9 hipotnica A a lams concentrada 9hipertnica A.

7 3i tenemos dos disoluciones acuosas dedistinta concentracin separadas por unamembrana semipermeable 9de:a pasar eldisolventepero no el solutoA, seproduce el (enmeno de lasmosis,este trasiego continuar hasta que lasdos soluciones tengan la mismaconcentracin 9 isotnicas oisoosmticas A

Las sales mineralesLas sales minerales

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Las sales mineralesLas sales minerales3on biomol2culas inorgnicas. En $uncin de su solubilidad en agua se3on biomol2culas inorgnicas. En $uncin de su solubilidad en agua se

distinguen dos tipos&distinguen dos tipos& insolublesinsolublesyy solublessolubles..

.C3ales insolubles en agua. & Dorman estructuras slidas, que suelen

tener $uncin de sost2n o protectora,como &? Es*ueletointerno de vertebrados, en el

que encontramos & $os$atos, cloruros, ycarbonatos de calcio

? Caara)onesde carbonato clcico decrustceos y moluscos.

? Endurecimientode c2lulas vegetales,como en gramneas 9impregnacin consliceA.

? $tolitosdel odo interno, $ormados porcristales de carbonato clcico 9equilibrioA.

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5.C3ales solubles en agua.

3e encuentran disociadas en sus iones 9cationes < aniones A queson los responsables de su actividad biolgica. @esempe;an lassiguientes $unciones&

=unciones catalticas. (lgunos iones, como el 0uB, n5B,g5B, JnB,...act%an como cofactores enimticos

=unciones osmticas. Intervienen en los procesosrelacionados con la distribucin de aguaentre el interior celular yel medio donde vive esa c2lula. Los iones de #a, K, 0l y 0a,participan en la generacin de gradientes electroqumicos,

imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membranay del potencial de accin y en la sinapsis neuronal.

=uncin tamonadora. 3e lleva a cabo por los sistemas carbonatoC

bicarbonato, y tambi2n por el mono$os$atoCbi$os$ato

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Agua uri(icada

0ada una de ellas tiene en $orma disuelta, suspendida ocoloidal, diversas sales minerales y gases en cantidades

variables dependiendo de donde procedan.

El agua se clasi$ica tambi2n seg%n el uso que se le vaya a

dar&' (gua de uso dom2stico' (gua para limpie)a y lavado

' (gua para uso industrial& "ara generadores de vapor de alta y ba:a presin

"ara en$riamiento

' (gua para anlisis qumicos' (gua para aplicaciones biolgicas 9libre de pirgenosA

4545 BIOELEMENTOSBIOELEMENTOS

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Mioelementos

I, De, Li,...

0a, #a, K,...

0, 4, 6, #, ",3

6ligoelementos

3ecundarios

"rimarios

3e0lasi$ican

son

son

son

Miomol2culas

$orman

3imples 0ompuestas

6xgenomolecular

#itrgenomolecular

Lpidos8l%cidos3.minerales(gua

6rgnicasInorgnicas

(. #ucleicos"rotenas

"uedenser

como

como

3eclasi$ican

como

"ropiedades$sicoC qcas

Duncionesbiolgicas

ayor densidad

(lta ctediel2ctrica

(lto calorvapori)acin

(lto calorespec$ico

(lta Duerr)a decohesin

@isolvente

Mioqumica

Transporte

"resenta

comocomo

3eencuentran

@isueltas

"recipitadas

#aB, 0lC

0a06-como

como

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